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“小文物,大智慧”——文物里的科技
2019-04-23 14:26:14 点击数:

 

    宝鸡青铜器博物院是“2018--2022年陕西省科普教育基地”之一,为响应陕西省科协“科技之春”宣传月活动精神,创设浓郁科学教育氛围,激发群众对于文物与科技的兴趣,推动博物馆宣传与科技知识的有机结合,我院特推出“文物里的科技”专栏,与大家一起探索文物里的奥秘。

    一、“魔镜”下的奥秘——阳燧

    1995年在宝鸡周原遗址,考古人员发现了一件圆形凹面的青铜器,全身布满了斑驳的铜锈,但奇怪的是它的凹面却十分光洁,考古人员查阅了大量资料推测它可能是古人取火的工具——阳燧。为了证实这一想法,专家照其翻模,铸造了一件复制品。经试验,在烈日下,复制的阳燧最快时只需三五秒钟,就可以将放置在其焦点处的易燃物引燃而产生明火,这是不是现实中的魔镜呢?

 

 

 

    看到这里,大家有没有觉得莫名熟悉呢?相信很多人都有在夏天用放大镜在太阳下点纸玩的经历吧,其实阳燧就是一面标准凹面镜,当用它对着阳光时,射入阳燧凹面的全部阳光被阳燧球面形凹面聚焦到焦点上,使焦点上温度快速升髙,可以点燃易燃物,这就是现在所说的凹面镜的聚光原理。

 

阳燧及钮得实际投影线图,图片来自杨军昌《周原出土西周阳燧的技术研究》

 

   



    凹面镜上的反射现象都遵从光的反射定律,平行于主轴的光线经凹面镜反射后,反射光线会聚于一处,对光线起会聚作用。如今,人们把阳燧聚光这一原理,更广泛地应用在了我们的日常生活中。比如,电视卫星天线、国防上的雷达,以及太阳能发电,都是利用了凹面镜的聚光原理。

    二、三足鸟

    在中国古代神话中,红日中央有一只黑色的三足乌鸦,黑乌鸦蹲居在红日中央,周围是金光闪烁的“红光”,故称“金乌”,古代人们就把“金乌”作为太阳的别名,也称为“三足乌”、“三足鸟”。

宝国弓鱼国墓地曾出土青铜三足鸟,考古报告中称为“鸟尊”,通高23.5、首至尾长31.2厘米,重3.5公斤。立鸟昂首远眺,体态丰满。尖勾喙,三足,长方形鸟尾,鸟尾两侧成梯形。

 

    试想一下,如果此尊只有两只脚,而它的尾巴部分太过沉重,这样鸟尊的稳定性会遭到破坏,很容易倾倒,为了使器物更加稳定,所以在双足后面又加上一足,呈现三角支撑,这样鸟尊就可以站得很稳。这也就是我们常说的三角形的稳定性原理,所以整个鸟尊的设计既巧妙又科学。

    三角形稳定性是指三角形具有稳定性,有着稳固、坚定、耐压的特点。在小学的时候就学习过三角形具有稳定性原理,用三根和四根木条,各订成一个三角形和四角形的木架,然后扭动它们,然后我们会发现,四角形的在使力之后整个形状发生了变化,呈现出平行四边形,只有三角形木架仍然没有改变。

 

    这一原理被广泛运用于我们的日常生活中,小到一个衣架、三角尺、三脚架,大到房屋的屋顶结构、斜拉桥的斜拉索等。

 

 

    小文物,大智慧,古人在制作这些器物时,不仅描绘了他们的审美与想象,也注入了他们对于自然的探索、对未知的好奇与期许。而现在的我们,也希望通过对文物更深刻的了解,将古人的智慧剖析、继承、发扬,来一场跨时空的科技访谈!

 

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